JP2011154266A - トナー均し機構、感光体ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容室内にトナーを効率よく収容すること。
【解決手段】感光体ユニット３は、第二収容室１２０を有する。第二収容室１２０は、感光体ドラム４から除去されたトナーを収容する。トナー均し機構１００は、第二収容室１２０内に設けられている。トナー均し機構１００は、第二収容室１２０内で動作することによって、第二収容室１２０内に蓄積されたトナー１５０を均す。トナー均し機構１００は、トナー１５０の蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くする構成を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー均し機構、感光体ユニットおよび画像形成装置に関する。

レーザープリンターなどの画像形成装置においては、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付着させることによってトナー像を形成し、形成された潜在画像を転写ロールによって用紙に転写する方式が用いられている。このような画像形成装置においては、感光体ドラムに残留したトナーを除去し、除去したトナーを効率的かつ大量に容器に収容することが望まれていた。そこで、感光体ドラムから除去したトナーを効率的かつ大量に容器に収容することを目的とした技術が考案されている。たとえば、特許文献１および２には、トナーを大量に収容するための収容室を設け、収容室内に設けられた回転体を回転させることにより、その外周面で感光体から除去されたトナーを収容室の奥行き方向に搬送する機構が記載されている。

特開２００８−１２９５１３号公報 特開平１１−０３８８５２号公報

本発明は、収容室内にトナーを効率よく収容することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載のトナー均し機構は、トナーを収容する収容室内に設けられ、前記収容室内で動作することによって、前記収容室内に蓄積された前記トナーを均し、前記トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くすることを特徴とする。

請求項２記載のトナー均し機構は、請求項１に記載のトナー均し機構において、回転軸と、前記回転軸に固定される固定部を有し、外周面から延伸して設けられ、前記回転軸の回転に伴って、当該シート部材の一部が前記トナーに接触しながら前記収容室内を移動することで、前記トナーを均すシート部材とを備え、前記トナーの蓄積量の増加に伴い、前記回転軸による前記シート部材の巻き取り量が増すことで、前記動作領域を狭くすることを特徴とする。

請求項３記載のトナー均し機構は、請求項２に記載のトナー均し機構において、前記シート部材は、前記収容室内において前記トナーが蓄積されている底部に向かって凸形状に湾曲し、当該凸形状の頂部で、前記トナーを押圧することを特徴とする。

請求項４記載のトナー均し機構は、請求項２または３に記載のトナー均し機構において、前記シート部材の自由端には、前記収容室の壁部に形成されている突起に応じて切れ込みが設けられており、これにより、前記シート部材の幅方向において、前記切れ込みを境界にして、前記突起に接触して反りあがる第一の部分と、前記突起に接触せずに前記突起に隣接する空間に入り込んで、当該空間内の前記トナーを均す第二の部分とが形成されていることを特徴とする。

請求項５記載のトナー均し機構は、請求項２から４のいずれかに記載のトナー均し機構において、前記シート部材の自由端には、前記回転軸の軸方向である前記シート部材の幅方向において、端部が前記突起に接触して局所的に反りあがる第三の部分を形成すべく、切れ込みが設けられていることを特徴とする。

請求項６記載のトナー均し機構は、請求項２から５のいずれかに記載のトナー均し機構において、前記シート部材は、前記固定部から、前記回転軸の回転方向とは反対の方向に延伸していることを特徴とする。

請求項７記載のトナー均し機構は、請求項２から６のいずれかに記載のトナー均し機構において、前記回転軸は、先端において対象物からトナーを除去するクリーニング部材と前記シート部材と、前記シート部材の進行方向と前記クリーニング部材が前記先端に向かって延伸する方向とが同一となる方向に回転することを特徴とする。

請求項８記載のトナー均し機構は、請求項２から７のいずれかに記載のトナー均し機構において、前記シート部材に、ポリウレタンを用いたことを特徴とする。

請求項９記載のトナー均し機構は、請求項２から８のいずれかに記載のトナー均し機構において、前記シート部材の自由端には、錘が設けられていることを特徴とする。

請求項１０記載の感光体ユニットは、感光体ドラムと、前記感光体ドラムから除去されたトナーを収容する収容室と、請求項１から９のいずれかに記載のトナー均し機構とを備えたことを特徴とする。

請求項１１記載の画像形成装置は、請求項１０に記載の感光体ユニットを備えたことを特徴とする。

請求項１記載のトナー均し機構によれば、トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くしない構成に比べて、トナー均し機構の動作が蓄積されたトナーに妨げられることをより抑えることができる。

請求項２記載のトナー均し機構によれば、トナーの蓄積量の増加に伴い、回転軸によるシート部材の巻き取り量が増さずに、動作領域を狭くしない構成に比べて、トナー均し機構の動作が蓄積されたトナーに妨げられることをより抑えることができる。

請求項３記載のトナー均し機構によれば、凸形状の頂部でトナーを押圧しない構成に比べて、より多くのトナーを収容室に収容することができる。

請求項４記載のトナー均し機構によれば、シート部材の自由端に突起に応じて切れ込みが設けられていない構成に比べて、突起に隣接する空間の奥行き方向により入り込んで、当該空間に蓄積されているトナーを均すことができる。

請求項５記載のトナー均し機構によれば、突起から僅かに離れた位置に切れ込みが設けられていない構成に比べて、突起に隣接する空間に蓄積されているトナーをシート部材の幅方向に均すことができる。

請求項６記載のトナー均し機構によれば、シート部材が固定部から回転軸の回転方向とは反対の方向に延伸していない構成に比べて、シート部材を回転軸からよりはがれにくくすることができる。

請求項７記載のトナー均し機構によれば、回転軸がシート部材とクリーニング部材との接触部分において、前記シート部材の進行方向と前記クリーニング部材が先端に向かって延伸する方向とが同一となる方向に回転する請求項７記載の構成を有しないトナー均し機構に比べて、クリーニング部材先端部へのトナー・パッキングストレスが抑制でき、安定したクリーニング性を確保できる。また、クリーニング部材のブレード先端部へ適度にトナーを供給できるため、ブレード鳴きといった現象も抑えられる。

請求項８記載のトナー均し機構によれば、シート部材にポリウレタンを用いない場合に比べて、静音効果をより高めることができる。

請求項９記載のトナー均し機構によれば、シート部材の自由端に錘を設けない場合にに比べて、より高い圧力でトナーを押圧することができる。

請求項１０記載の感光体ユニットによれば、トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くしない構成に比べて、トナー均し機構の動作が蓄積されたトナーに妨げられることをより抑えることができる。

請求項１１記載の画像形成装置によれば、トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くしない構成に比べて、トナー均し機構の動作が蓄積されたトナーに妨げられることをより抑えることができる。

画像形成装置１の外観を示す。 画像形成装置１の内部の構成を示す。 蓋部４５を開いたときの画像形成装置１の内部の状態を示す。 感光体ユニット３の断面を示す。 トナー１５０の蓄積量が図６および図７よりも少ない場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。 トナー１５０の蓄積量が図５よりも多く図７よりも少ない場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。 トナー１５０の蓄積量が図５および図６よりも多い場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。 第二収容室１２０の底部の構造を示す。 突起と切れ込みとの位置関係を示す。 第二収容室１２０の底部におけるシート部材１４４の状態を示す。 第二収容室１２０の底部におけるシート部材１４４の状態を示す。 第二収容室１２０の底部におけるシート部材１４４の状態を示す。 トナー均し機構４００の構成例を示す。

以下、本発明の実施形態について説明する。例えばプリンタやコピー機などの画像形成装置においては、構成部品のメンテナンスや交換、或いは記録用紙の詰まりなどの不具合を解消する作業を行うために、その筐体の上面や側面などに開閉カバーが設けられている。本実施形態では、このような画像形成装置を例に挙げて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示す図である。以下、利用者が画像形成装置１を正面から見たときの左右の右方向をＹ（＋）・左方向をＹ（−）、前後の奥方向をＸ（＋）・手前方向をＸ（−）、重力方向の上方向をＺ（＋）・下方向をＺ（−）として説明する。

図１は、画像形成装置１の外観を示す。画像形成装置１の装置本体４０には、正面側開閉部４１が開閉自在に設けられている。また、正面側開閉部４１には、供給用開閉部４３が開閉自在に設けられている。供給用開閉部４３は、通常は正面側開閉部４１に対して閉じられているが、用紙収容部２４に収納された用紙とは異なる種類の用紙を用いる際に、正面側開閉部４１に対して開かれて、ここから用紙が内部に供給される。なお、通常、蓋部４５を開いた状態にある場合、正面側開閉部４１は開いた状態にあるが、図１では、便宜上、正面側開閉部４１を閉じた状態で示している。また、装置本体４０の上面には、蓋部４５が開閉自在に設けられている。蓋部４５の上側の面には、トナー像が形成された用紙１８が排出される。また、装置本体４０の上面には、操作部４９が取り付けられている。操作部４９は、例えば、画像形成装置１の各種設定をおこなうための操作ボタンを有する。

図２は、画像形成装置１の内部の構成を示す。画像形成装置１は、画像形成ユニット２が中間転写ベルト１０に沿って並列に配置されたタンデム型のフルカラープリンターである。画像形成装置１の内部には、図示しないスキャナーやパーソナルコンピュータ、或いは電話回線等から送られてくる画像データに対して画像処理を行う画像処理装置（図示せず）が設けられているほか、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが設けられている。

画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、中間転写ベルト１０に最初に転写されるイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット２Ｙが相対的に高く、中間転写ベルト１０に最後に転写される黒（Ｋ）の画像形成ユニット２Ｋが相対的に低くなるように、水平方向に対してある角度だけ傾斜した状態で、ある間隔を隔てて並列に配置されている。このように、４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを、ある角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを水平に配置した場合に比較して、画像形成装置１の幅方向（Ｘ軸方向）の距離が短くなる。

これらの４つの画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、基本的に同じ構成であるため、以下、これらを特に識別して説明する必要のない場合には画像形成ユニット２と総称する。画像形成ユニット２は、像保持体となる感光体ドラム４や帯電装置などを備えた感光体ユニット３と、現像器５とを具備している、感光体ユニット３は装置本体４０に対して着脱可能であり、現像器５はフレーム（図示せず）を介して装置本体４０側に固定されている。

画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの下部には、画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに共通の画像露光装置６が設けられる。この画像露光装置６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像データに応じて変調されたレーザービームを射出する半導体レーザー（いずれも図示せず）を４つ備えている。これらの半導体レーザーから射出された４本のレーザービームは、ポリゴンミラーによって偏向され、レンズやミラー（いずれも図示せず）を介して、画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体ドラム４の表面を走査し、静電潜像を書き込む。感光体ドラム４に形成された静電潜像は、現像器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって、各色のトナーを含む現像剤で現像されてトナー像となる。各々の画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体ドラム４に順次形成された各色のトナー像は、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの上方に配置される中間転写体としての中間転写ベルト１０に、それぞれ一次転写ロール１１によって多重に転写される。

中間転写ベルト１０は、ドライブロール１２、テンションロール１３およびアイドラーロール１４などの複数のロールによって張られている無端のベルト状部材であり、駆動モーター（図示せず）によって回転駆動されるドライブロール１２により、矢印Ａ方向に循筒駆動されるようになっている。この中間転写ベルト１０は、その下辺に相当する領域は、その走行方向の下流側が低く、且つ上流側が高くなるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。中間転写ベルト１０は、この下辺に相当する領域において、画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに接触している。これらの中間転写ベルト１０、各一次転写ロール１１、ドライブロール１２、テンションロール１３およびアイドラーロール１４等は、中間転写ユニット９を構成する。

記録媒体としての用紙１８は、画像形成装置１の内部に配置された用紙収容部２４から規定のサイズおよび材質のものが、複数のロール対によって形成された搬送路２１に沿って搬送される。この搬送路２１では、用紙収容部２４内の用紙１８が、給紙ロール２５および用紙分離搬送用のロール対２６により１枚ずつ分離された状態でレジストロール２８まで一旦搬送され、停止される。そして、この用紙１８は、予め決まったタイミングで回転駆動されるレジストロール２８によって中間転写ベルト１０の二次転写位置へ送出される。この二次転写位置には、中間転写ベルト１０の表面に突き当たった状態で接触する二次転写ロール１７が配置される。中間転写ベルト１０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像は、二次転写ロール１７によって用紙１８上に二次転写される。この二次転写を経て各色のトナー像が転写された用紙１８は、定着器１９によって熱および圧力が加えられる定着処理を経た後、排出ロール２０によって蓋部４５の上側の面に排出される。なお、搬送路２１には、用紙１８の表裏を反転させる反転機構２２が備えられている。

蓋部４５には、この蓋部４５に対して開閉可能なサブ蓋部４７が取り付けられている。このサブ蓋部４７は、蓋部４５とは独立して開閉し、蓋部４５が装置本体４０に対して閉じられた状態であっても、蓋部４５に形成されている開口４８を開いた状態とすることができる。サブ蓋部４７は、トナー回収ユニット５０の全部又は一部を装置本体４０に対して着脱する際に開かれる。

トナー回収ユニット５０は、中間転写ベルト１０の重力方向上側（Ｚ（＋）側）で、かつ当該中間転写ベルト１０の上辺に相当する領域の走行方向下流側（即ち、重力方向上側）に設けられる。よって、トナー回収ユニット５０は、ドライブロール１２よりも、テンションロール１３に近い位置に配置されていることになる。このトナー回収ユニット５０は、中間転写ベルト１０の表面に接して、その表面に付着したトナーを掻き落とす除去部となるクリーニング部材５１と、掻き落とされたトナーを回収する回収部となる回収室５２と、を有する。トナー回収ユニット５０の全部或いは一部は、サブ蓋部４７を開くことによって、蓋部４５に形成されている開口４８を介して着脱可能となる。

中間転写ユニット９およびトナー回収ユニット５０は、蓋部４５に取り付けられており、二次転写ロール１７は装置本体４０に取り付けられている。前述したように、中間転写ベルト１０は、テンションロール１３側がドライブロール１２よりも重力方向に高い位置（Ｚ（＋）側）となるように、傾斜して配置されているから、トナー回収ユニット５０は、クリーニング部材５１よりも回収室５２が重力方向に下方の位置となるように配置される。

図３は、蓋部４５を開いたときの画像形成装置１の内部の状態を示す。蓋部４５は、通常は装置本体４０に対して閉じられており、感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを装置本体４０内に着脱する際に開かれる。蓋部４５の内側に取り付けられた中間転写ユニット９が正面側開閉部４１に干渉するのを防止するため、蓋部４５を開くのに先立って、まず、正面側開閉部４１が装置本体４０に対して開かれる。一方、正面側開閉部４１を装置本体４０に対して閉じる際には、正面側開閉部４１を閉じるのに先立って、まず、蓋部４５が装置本体４０に対して閉じられる。

図４は、感光体ユニット３の断面を示す。感光体ユニット３は、その外形をなす感光体ユニット本体３０１を有する。感光体ユニット本体３０１の内部空間には、支持板１３０が設けられている。支持板１３０は、感光体ドラム４の回転軸方向（Ｙ方向）に長手方向を有する板状の部材である。支持板１３０は、先端部分で、クリーニング部材３０４を保持するために設けられている。感光体ユニット本体３０１の内部空間は、支持板１３０によって、第一収容室１１０と、第二収容室１２０とに二分されている。すなわち、支持板１３０は、第二収容室１２０の壁部として機能する。具体的には、支持板１３０は、第一収容室１１０と第二収容室１２０との境界の下方（Ｚ（−）方向）を遮るべく設けられている。第一収容室１１０と第二収容室１２０との境界の上方（Ｚ（＋）方向）、すなわち、支持板１３０の上方には、第一収容室１１０から第二収容室１２０へトナーを取り込むための開口１２０Ａが形成されている。開口１２０Ａは、少なくとも第二収容室１２０へトナーを取り込むことができるだけの間隔を残して、閉塞部材３０６によって塞がれている。

第一収容室１１０には、感光体ドラム４および帯電装置３０２が収容されている。帯電装置３０２は、帯電ロール３０３を有する。帯電ロール３０３は、感光体ドラム４が回転する際に、感光体ドラム４の表面を均一に帯電する。これにより帯電された感光体ドラム４の表面には、図２に示した画像露光装置６からのレーザービームによって静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、図２に示した現像器５により現像され、トナー像が形成される。このトナー像は、図２に示した一次転写ロール１１によって中間転写ベルト１０に転写される。

第二収容室１２０は、感光体ドラム４（本発明の「対象物」）から除去されたトナーを収容する。支持板１３０の先端には、クリーニング部材３０４が設けられている。これにより、開口１２０Ａの一部は、クリーニング部材３０４によって覆われている。クリーニング部材３０４は、感光体ドラム４の回転軸方向（Ｙ方向）に長手方向を有する板状の部材であり、そのエッジ部分が感光体ドラム４の表面に接している。クリーニング部材３０４は、感光体ドラム４が回転する際に、感光体ドラム４の表面に残留したトナーを掻き落とすことで当該トナーを除去する。クリーニング部材３０４によって掻き落とされたトナーは、開口１２０Ａから、第二収容室１２０内に取り込まれ、第二収容室１２０内に蓄積される。

第二収容室１２０には、トナー均し機構１００が設けられている。トナー均し機構１００は、第二収容室１２０内で動作することによって、第二収容室１２０に蓄積されたトナー（以下、「トナー１５０」と示す。）を均す。トナー均し機構１００は、トナー１５０の蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くする構成を有する。動作領域とは、トナー均し機構１００によるトナー１５０を均す機能が作用する領域である。具体的には、トナー１５０の蓄積量が増加するにつれ、第二収容室１２０の空き空間が狭くなる。これに応じて、トナー均し機構１００は、狭くなった第二収容室１２０の空き空間内で動作するように、動作領域を狭くする。これにより、トナー均し機構１００は、トナー１５０の蓄積量が増加した場合であっても、トナー１５０から受ける動作負荷を抑えて動作する。したがって、トナー均し機構１００は、効率よくトナー１５０を均す。したがって、トナー均し機構１００は、感光体ドラム４から除去されたトナーを効率よく第二収容室１２０へ収容する。

本実施形態のトナー均し機構１００は、回転軸１４２およびシート部材１４４を備えて構成されている。回転軸１４２は、感光体ユニット本体３０１に形成されている軸受部によって両端が支持されている。回転軸１４２は、当該回転軸１４２に軸方向が感光体ドラム４の回転軸の軸方向（Ｙ方向）に対して平行になるように、設けられている。回転軸１４２は、ギヤ、プーリー、ベルト等を有する駆動機構（図示せず）を介して、感光体ドラム４の回転と連動して、感光体ドラム４の回転方向とは反対の矢印Ｃ方向へ回転する。

シート部材１４４は、回転軸１４２の外周面から、回転軸１４２の周方向に延伸して設けられている。シート部材１４４は、回転軸１４２の軸方向（Ｙ方向）に一定の幅を有する。また、シート部材１４４は、回転軸１４２の外周面に固定されている固定部を有する。具体的には、シート部材１４４の固定部の縁部が、接着剤によって回転軸１４２に形成されている平面部分に接着されている。シート部材１４４は、延伸する方向にある程度の長さを有する。また、シート部材１４４は、柔軟性を有する。シート部材１４４は、回転軸１４２に巻き取られるように湾曲した状態で、第二収容室１２０空間内に収容されている。また、シート部材１４４は、弾力性を有する。このため、シート部材１４４は、湾曲した状態から、平面状態に戻ろうとする。これにより、シート部材１４４は、その外側表面が、第二収容室１２０の壁部に接するとともに、第二収容室１２０の壁部を適度に押圧する。このように、シート部材１４４は、回転軸１４２から延伸し、第二収容室１２０の壁部に沿うように湾曲し、第二収容室の壁部の接触部分を適度に押圧した状態で、第二収容室１２０の空間内に収容されている。

このように構成されたトナー均し機構１００においては、回転軸１４２の回転に伴って、シート部材１４４の外側表面が、第二収容室１２０の壁部に接触し、その接触部分を適度に押圧しながら、第二収容室１２０の空き空間内を、回転軸１４２を中心にして回転移動する。第二収容室１２０内は、場所によって空間の形状や広さが異なる。たとえば、図４に示すように、第二収容室１２０は、回転軸１４２の前後方向（Ｙ方向）の空間よりも上方（Ｚ（＋）方向）の空間の方が広く、上方の空間よりも下方（Ｚ（−）方向）の空間の方が広い。シート部材１４４は、柔軟性および弾力性を有することで、空間の形状や広さに応じて、第二収容室１２０の壁部に沿うように湾曲する。これにより、シート部材１４４は、第二収容室１２０の空間内を、空間の形状や広さに応じて自動的に形状を変化させながら、回転軸１４２を中心にして回転移動する。そして、トナー１５０が蓄積されている第二収容室１２０の底部においては、シート部材１４４は、その外側表面がトナー１５０の表面に接するとともに、その外側表面がトナー１５０を下方（Ｚ（−）方向）に押圧しながら、トナー１５０の表面を摺るように、トナー１５０の表面上を移動する。これにより、トナー均し機構１００は、効率よくトナー１５０を均す。したがって、トナー均し機構１００は、感光体ドラム４から除去されたトナーを効率よく第二収容室１２０へ収容する。

ここで、シート部材１４４は、第二収容室１２０の下方（Ｚ（−）方向）の空間に向けて凸形状に湾曲する。具体的には、シート部材１４４は、少なくとも、固定部寄りの一点が回転軸１４２の前方（Ｘ（＋）方向）の壁部に接し、自由端よりの他の一点が回転軸の後方（Ｘ（−）方向）の壁部に接し、上記二点間にある程度の長さを有することによって、下方（Ｚ（−）方向）の空間に向けて凸形状に湾曲する。ある程度の長さとは、具体的には、少なくとも２点間の幅Ｗを直径とする内接円の円周の半分の長さよりも長い長さである。

これにより、シート部材１４４は、当該シート部材１４４がなす凸形状の外側表面でトナー１５０の表面を均す。また、シート部材１４４がなす凸形状の外側表面は、当該シート部材１４４の反発力によって、ある程度の張力を有する。これにより、シート部材１４４は、当該シート部材１４４がなす凸形状の外側表面により、ある程度の圧力でトナー１５０の表面を押圧する。特に、シート部材１４４がなす凸形状においては、その頂部近傍において最も高い強度を有する。本実施形態のシート部材１４４は、この頂部で、第二収容室１２０に蓄積されているトナー１５０を押圧する。これにより、シート部材１４４は、より高い圧力で、効率よくトナー１５０を均す。したがって、トナー均し機構１００は、感光体ドラム４から除去されたトナーを効率よく第二収容室１２０へ収容する。

ここで、シート部材１４４は、上記２点間の長さがより長くなるにつれ、より下方（Ｚ（−）方向）に向けて凸形状をなす。したがって、シート部材１４４の長さは、第二収容室１２０の底部からどの高さの位置まで、凸形状をなさせるかを考慮して決定してもよい。たとえば、図４に示す例では、シート部材１４４は、上記二点が前後の壁部に支持されており、この二点間の長さが十分な長さを有している。このため、シート部材１４４は、第二収容室１２０の底部付近まで、凸形状をなす。これにより、シート部材１４４は、凸形状の頂部の外周表面が、第二収容室１２０の底部近傍において、第二収容室１２０に蓄積されているトナー１５０の表面を下方（Ｚ（−）方向）である矢印Ｄ方向に押圧する。そして、シート部材１４４は、図４に示す状態から、回転軸１４２の回転に伴って回転軸１４２を中心にして回転移動することにより、その凸形状の頂部の外側表面でトナー１５０を押圧しながら、トナー１５０の表面を均す。このように、シート部材１４４は、当該シート部材１４４がなす凸形状の大きさをより大きくすることで、トナー１５０の蓄積量がより少ない場合であっても、トナー１５０の表面を下方（Ｚ（−）方向）に向けて押圧しながら、トナー１５０の表面を均す。これにより、トナー均し機構１００は、効率よくトナー１５０を均す。したがって、トナー均し機構１００は、感光体ドラム４から除去されたトナーを効率よく第二収容室１２０へ収容する。

ここで、シート部材１４４には、厚さが２００マイクロメートルのポリウレタンを用いている。実験結果によれば、シート部材１４４にポリウレタンを用いたことにより、シート部材１４４に他の素材を用いるよりも、静音効果を高めることができることが立証されている。なお、シート部材１４４は、ポリウレタンに限定するものではない。また、シート部材１４４は、その厚さが２００マイクロメートルのものに限定するものではない。シート部材１４４の、素材、厚さ、長さ、幅などは、第二収容室１２０の形状、コスト、均し効果、騒音、シミュレーション結果、実験結果などによって、適当に決定することが好ましい。たとえば、シート部材１４４は、トナー１５０が少量の場合であってもトナー１５０を下方に押圧することができるように、少なくとも、トナー１５０が空の状態において、当該シート部材１４４の２点が前後の壁部に支持され、下方に向かって凸形状をなし、凸形状の頂部が第二収容室１２０の底面に接することができる長さを有することが好ましい。

また、シート部材１４４は、回転軸１４２から、回転軸１４２の回転方向（矢印Ｃ方向）の反対方向に延伸して設けられている。これにより、回転軸１４２が回転したときに、シート部材１４４の接着部分である固定部の縁部に対して、回転軸１４２の平面部分に押さえつける方向の力を加えるため、シート部材１４４をはがれにくくする。なお、シート部材１４４の固定方法は、接着剤による接着に限定するものではない。

また、回転軸１４２は、シート部材１４４とクリーニング部材３０４との接触部分において、シート部材１４４の進行方向とクリーニング部材３０４が先端（エッジ部分）に向かって延伸する方向とが同一となる方向に回転する。これにより、クリーニング部材３０４の先端部へのトナー・パッキングストレスが抑制でき、安定したクリーニング性を確保できる。また、クリーニング部材３０４のブレード先端部へ適度にトナーを供給できるため、ブレード鳴きといった現象も抑えられる。

なお、シート部材１４４の自由端には、錘が設けられていてもよい。たとえば、シート部材１４４の自由端の縁部に沿ってシート部材１４４の幅方向（Ｙ方向）に延伸する、棒状の錘が設けられていてもよい。これにより、トナー均し機構１００は、シート部材１４４の自由端部分において、錘の重量による高い圧力で、トナー１５０を押圧するため、トナー１５０をより効率よく均す。

図５は、トナー１５０の蓄積量が図６および図７よりも少ない場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。図６は、トナー１５０の蓄積量が図５よりも多く図７よりも少ない場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。図７は、トナー１５０の蓄積量が図５および図６よりも多い場合の、トナー均し機構１００の動作を示す。図５−図７において、（ａ）−（ｄ）は、回転軸１４２の回転角度を９０度づつ異ならせて、トナー均し機構１００の状態を示したものである。

図５−図７に示すように、トナー均し機構１００においては、トナー１５０の蓄積量の増加に伴い、回転軸１４２によるシート部材１４４の巻き取り量が増す。これにより、トナー均し機構１００は、シート部材１４４の動作領域を狭くする。ここで、本発明の巻き取り量とは、シート部材１４４の全体の湾曲量を示す。したがって、シート部材１４４が、回転軸１４２に対するシート部材の巻き数が同一であっても、シート部材１４４の全体の湾曲量が増加していれば、これを、「シート部材１４４の巻き取り量が増している」という。また、図５−図７のいずれにおいても、すなわちトナー１５０の蓄積量に関わらず、シート部材１４４は、下方に向かって凸形状をなしており、この頂部で、トナー１５０を下方に押圧し、トナー１５０を均す。これにより、トナー均し機構１００は、効率よくトナー１５０を均す。したがって、トナー均し機構１００は、感光体ドラム４から除去されたトナーを効率よく第二収容室１２０へ収容する。

図８は、第二収容室１２０の底部の構造を示す。図９は、突起と切れ込みとの位置関係を示す。壁面１２０Ａおよび底面１２０Ｂは、第二収容室１２０の底部を構成する面である。第二収容室１２０の底部には、複数の突起（突起３０８、突起３１０、および突起３１２）が、第二収容室１２０の底部の幅方向（シート部材１４４の幅方向、すなわちＹ方向）に並べて設けられている。たとえば、突起３０８、突起３１０、および突起３１２は、第二収容室１２０の底部の強度を高めるために設けられている。

このうち、突起３０８は、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、第二収容室１２０の底部の中央に設けられている。これに応じて、シート部材１４４の自由端には、図９に示すように、Ｙ方向において、突起３０８よりも僅かに左側（Ｙ（＋）側）の位置と、突起３０８よりも僅かに右側（Ｙ（−）側）の位置とのそれぞれに、切れ込み１６０ａが設けられている。これにより、シート部材１４４の自由端には、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、切れ込み１６０ａを境界に、二つの切れ込み１６０ａに挟まれ、突起３０８に接触する第一の部分１４５と、第一の部分１４５の左側（Ｙ（＋）側）に位置する第二の部分１４７と、第一の部分１４５の右側（Ｙ（−）側）に位置する第三の部分１４８とが形成されている。

また、突起３１０は、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、突起３０８よりも左側（Ｙ（＋）側）に設けられている。これに応じて、シート部材１４４の自由端には、図９に示すように、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、突起３１０よりも僅かに右側（Ｙ（−）側）の位置に、切れ込み１６０ｂが設けられている。これにより、シート部材１４４の自由端には、切れ込み１６０ｂを境界にして、左側に第三の部分１４９が、右側に第二の部分１４７が形成されている。

また、突起３１２は、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、突起３０８よりも右側（Ｙ（−）側）に設けられている。これに応じて、シート部材１４４の自由端には、図９に示すように、シート部材１４４の幅方向であるＹ方向において、突起３１２よりも僅かに右側（Ｙ（−）側）の位置に、切れ込み１６０ｃが設けられている。これにより、シート部材１４４の自由端には、切れ込み１６０ｃを境界にして、左側に第三の部分１４８が、右側に第二の部分１４６が形成されている。

図１０−図１２は、第二収容室１２０の底部におけるシート部材１４４の状態を示す。図１０は、第二収容室１２０の底部を斜め上方から見たときの、シート部材１４４の状態を示す。図１１は、第二収容室１２０の底部を底面１２０Ｂの表面側から見たときの、シート部材１４４の状態を示す。図１２は、第二収容室１２０の底部を壁面１２０Ａの表面側から見たときの、シート部材１４４の状態を示す。

上記のように構成されたトナー均し機構１００においては、シート部材１４４の自由端が、第二収容室１２０の底部に位置したとき、第一の部分１４５は、シート部材１４４の幅方向（Ｙ方向）において均等に突起３０８と接触し、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）かつ上方（Ｚ（＋）方向）に均等に反りあがる。

また、第三の部分１４９は、その右側端部が、突起３１０と接触する。このため、第三の部分１４９の右側端部は、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）かつ上方（Ｚ（＋）方向）に反りあがるとともに、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（＋）方向）にも反りあがり、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（−）方向）に向かって凸形状をなす。これにより、第三の部分１４９は、突起３１０よりも左側（Ｙ（＋）側）の空間のトナー１５０を、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）に向かって均すとともに、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（−）方向）にも均す。すなわち、第三の部分１４９は、突起３１０よりも左側（Ｙ（＋）側）の空間のトナー１５０を、突起３１０に寄せる。

また、第三の部分１４８は、その右側端部が、突起３１２と接触する。このため、第三の部分１４８の右側端部は、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）かつ上方（Ｚ（＋）方向）に反りあがるとともに、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（＋）方向）にも反りあがり、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（−）方向）に向かって凸形状をなす。これにより、第三の部分１４８は、突起３１２よりも左側（Ｙ（＋）側）の空間のトナー１５０を、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）に向かって均すとともに、シート部材１４４の幅方向（Ｙ（−）方向）にも均す。すなわち、第三の部分１４８は、突起３１２よりも左側（Ｙ（＋）側）の空間のトナー１５０を、突起３１２に寄せる。

一方、第二の部分１４７は、突起３０８および突起３１０のいずれとも接触しないため、突起３０８および突起３１０のいずれによっても反りあがらない。これにより、第二の部分１４７は、突起３０８および突起３１０のいずれの影響も受けずに、突起３０８と突起３１０との間の空間に入り込んで、当該空間に蓄積されているトナー１５０を、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）に向かって均す。

また、第二の部分１４６は、突起３１２に接触しないため、突起３１２によって反りあがらない。これにより、第二の部分１４６は、突起３１２の影響を受けずに、突起３１２よりも右側（Ｙ（−）側）の空間に入り込んで、当該空間に蓄積されているトナー１５０を、シート部材１４４の進行方向（Ｘ（＋）方向）に向かって均す。

なお、第一の部分１４５、第二の部分１４６、第二の部分１４７、第三の部分１４８、および第三の部分１４９の少なくともいずれか一つには、錘が設けられていてもよい。たとえば、上記複数の部分のそれぞれに、縁部に沿ってシート部材１４４の幅方向（Ｙ方向）に延伸する、棒状の錘が設けられていてもよい。これにより、トナー均し機構１００は、上記複数の部分のそれぞれが、錘の重量による高い圧力で、トナー１５０を押圧するため、トナー１５０をより効率よく均す。

このように、トナー均し機構１００は、第二収容室１２０の底部に設けられた突起に応じて、シート部材１４４の自由端に切れ込みを設けたことにより、突起に隣接する空間にシート部材１４４を部分的に入り込ませて、当該空間に蓄積されているトナー１５０を均す。また、トナー均し機構１００は、突起よりも僅かに離れた位置に切れ込みを設けたことにより、シート部材１４４の自由端の側端部を突起によって反りあがらせ、シート部材１４４の幅方向にトナー１５０を均す。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、上述の実施形態を変形するなど、他の様々な実施形態で本発明を実施してもよい。たとえば、本発明のトナー均し機構は、トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域が狭くなる構成を有するものであれば、上述したトナー均し機構１００の構成を有していなくてもよい。一例を挙げると、トナー均し機構は、収容室内において収容室の奥行き方向に往復運動する部材を備え、当該部材が往復運動することにより、トナーを収容室の奥行き方向に押し込む構成を有し、当該部材が、トナーの蓄積量が増加するに伴って、往復運動する領域を狭めるものであってもよい。

また、本発明トナー均し機構は、感光体ユニットへの適用に限らない。本発明のトナー均し機構を、例えば、中間転写ベルト、用紙搬送ベルト、転写ロール等に設けられたトナーの収容室や、トナーカートリッジから現像装置へトナーを搬送させる経路の途中に設けられたトナーを一時的に待避させて収容させる収容室などの、感光体ユニット以外の装置が有する収容室に設け、当該収容室内に蓄積されたトナーを均すようにしてもよい。また、本発明トナー均し機構は、画像形成装置への適用に限らない。本発明のトナー均し機構を、画像形成装置以外の装置が有する収容室に設け、当該収容室内に蓄積されたトナーを均すようにしてもよい。

図１３は、トナー均し機構４３０の構成例を示す。トナー均し機構４３０は、既に説明したトナー均し機構１００と構成が異なるが、トナー蓄積量の増加に伴い動作領域が狭くなる点では、同じである。トナー均し機構４３０は、トナーを収容する収容室４００に設けられている。この収容室４００は、トナーを収容するものであればよく、画像形成装置１が備える複数の収容室（たとえば、感光体ユニット、中間転写ベルト、用紙搬送ベルト、または転写ロールなどに設けられたトナーの収容室）のいずれであってもよい。

トナー均し機構４３０は、移動軸４４１および第１の攪拌部材４３８を有する。移動軸４４１の両端は、回収容器本体４３３の壁部４３３ａおよび壁部４３３ｂによって、当該移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に移動可能な状態で支持されている。移動軸４４１の一端（Ｙ（＋）側の端部）は、押圧バネ４４２により、移動軸４４１の他端方向（Ｙ（−）方向）に押圧されている。移動軸４４１の他端（Ｙ（−）側の端部）には、偏芯カム４４３の外周面が接触している。これにより、移動軸４４１の他端方向（Ｙ（−）方向）への移動が制限されている。偏芯カム４４３は、図示を省略するモーターの駆動により、軸４４３ａを回転軸として回転する。これにより、移動軸４４１は、移動軸４４１が当該移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動する。

移動軸４４１には、板状の第１の攪拌部材４３８が固定されている。これにより、第１の攪拌部材４３８は、移動軸４４１が当該移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動するに伴って、移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動する。第１の攪拌部材４３８には、複数の開口４４０が形成されている。これにより、第１の攪拌部材４３８は、移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動する際に、複数の開口４４０で、収容室４００に収容されているトナーを均す。特に本実施形態の第１の攪拌部材４３８は、移動軸４４１の移動方向（Ｙ方向）に対してある角度傾いた斜辺を有する、菱形形状の開口４４０が複数形成されている。これにより、第１の攪拌部材４３８は、トナーを移動軸４４１の移動方向（Ｙ方向）に均すとともに、移動軸４４１の移動方向と直交する方向（Ｘ方向）にも均す。

トナー均し機構４３０は、板状の第２の攪拌部材４３６をさらに有する。第２の攪拌部材４３６は、移動軸４４１の移動方向と直交する方向（Ｘ方向）に移動することが可能な状態で、第１の攪拌部材４３８に支持されている。これにより、第２の攪拌部材４３６は、第１の攪拌部材４３８の往復移動に伴って、移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動する。第２の攪拌部材４３６には、複数の開口４４２が形成されている。これにより、第２の攪拌部材４３６は、移動軸４４１の軸方向（Ｙ方向）に往復移動する際に、複数の開口４４２で、収容室４００に収容されているトナーを均す。

第２の攪拌部材４３６は、図示を省略する押圧バネなどにより、収容室４００の奥方向（Ｘ（−）方向）に押圧されている。そして、収容室４００の奥方向においてトナーの蓄積量が増加するにつれ、第２の攪拌部材４３６は、この蓄積されたトナーによって、収容室４００の手前方向（Ｘ（−）方向）に押圧される。これにより、第２の攪拌部材４３６は、第１の攪拌部材４３８との重なり面積を増加させながら、収容室４００の手前方向（Ｘ（−）方向）へ移動する。すなわち、第２の攪拌部材４３６は、収容室４００の奥側に蓄積されているトナーの蓄積量がより多いほど、収容室４００の手前方向（Ｘ（−）方向）へより多くの量移動する。

このように、トナー均し機構４３０は、第２の攪拌部材４３６が収容室４００の手前方向（Ｘ（−）方向）へ移動することにより、第１の攪拌部材４３８と第２の攪拌部材４３６とが重なり、動作領域が狭くなる。これにより、トナー均し機構４３０は、蓄積されたトナーに動作が妨げられることをより抑えて、トナーを均す。
なお、図１３に示す例では、第１の攪拌部材４３８と第２の攪拌部材４３６とが別体となっている構成例を示したが、これに限らず、第１の攪拌部材４３８と第２の攪拌部材４３６とが一体となっていてもよい。すなわち、第１の攪拌部材４３８と第２の攪拌部材４３６とが一体となって、移動軸４４１の移動方向と直交する方向（Ｘ方向）に移動する構成としてもよい。また、第２の攪拌部材４３６にも、第１の攪拌部材４３８に形成されているような菱形の開口が形成されていてもよい。

１…画像形成装置、２…画像形成ユニット、３…感光体ユニット、４…感光体ドラム、４０…装置本体、１００…トナー均し機構、１１０…第一収容室、１２０…第二収容室、１３０…支持板、１４２…回転軸、１４４…シート部材、１４５…第一の部分、１４６…第二の部分、１４７…第二の部分、１４８…第三の部分、１４９…第三の部分、１５０…トナー、１６０…切れ込み、３０１…感光体ユニット本体、３０２…帯電装置、３０３…帯電ロール、３０４…クリーニング部材、３０６…シャッター機構、３０８…突起、３１０…突起、３１２…突起

Claims (11)

1. トナーを収容する収容室内に設けられ、前記収容室内で動作することによって、前記収容室内に蓄積された前記トナーを均し、前記トナーの蓄積量の増加に伴い、動作領域を狭くする
   ことを特徴とするトナー均し機構。
2. 回転軸と、
   前記回転軸に固定される固定部を有し、外周面から延伸して設けられ、前記回転軸の回転に伴って、当該シート部材の一部が前記トナーに接触しながら前記収容室内を移動することで、前記トナーを均すシート部材と
   を備え、
   前記トナーの蓄積量の増加に伴い、前記回転軸による前記シート部材の巻き取り量が増すことで、前記動作領域を狭くする
   ことを特徴とする請求項１に記載のトナー均し機構。
3. 前記シート部材は、
   前記収容室内において前記トナーが蓄積されている底部に向かって凸形状に湾曲し、当該凸形状の頂部で、前記トナーを押圧する
   ことを特徴とする請求項２に記載のトナー均し機構。
4. 前記シート部材の自由端は、
   前記収容室の壁部に形成されている突起に応じて切れ込みが設けられており、これにより、前記シート部材の幅方向において、前記切れ込みを境界にして、前記突起に接触して反りあがる第一の部分と、前記突起に接触せずに前記突起に隣接する空間に入り込んで、当該空間内の前記トナーを均す第二の部分とが形成されている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のトナー均し機構。
5. 前記シート部材の自由端は、
   前記回転軸の軸方向である前記シート部材の幅方向において、端部が前記突起に接触して局所的に反りあがる第三の部分を形成すべく、切れ込みが設けられている
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のトナー均し機構。
6. 前記シート部材は、
   前記固定部から、前記回転軸の回転方向とは反対の方向に延伸している
   ことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のトナー均し機構。
7. 前記回転軸は、
   先端において対象物からトナーを除去するクリーニング部材と前記シート部材との接触部分において、前記シート部材の進行方向と前記クリーニング部材が前記先端に向かって延伸する方向とが同一となる方向に回転する
   ことを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のトナー均し機構。
8. 前記シート部材に、ポリウレタンを用いた
   ことを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のトナー均し機構。
9. 前記シート部材の自由端には、錘が設けられている
   ことを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載のトナー均し機構。
10. 感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムから除去されたトナーを収容する収容室と、
    請求項１から９のいずれかに記載のトナー均し機構と
    を備えたことを特徴とする感光体ユニット。
11. 請求項１０に記載の感光体ユニット
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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